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Aerodinâmica I

Código 10361
Ano 3
Semestre S1
Créditos ECTS 6
Carga Horária TP(60H)
Área Científica Aeronáutica e Astronáutica
Tipo de ensino Presencial
Estágios Nenhum.
Objectivos de Aprendizagem Bloco Pedagógico I – Conceitos Básicos da Mecânica dos Fluidos
Objetivo Único: Proporcionar aos alunos uma introdução ao conhecimento e compreensão das propriedades dos fluidos, à aplicação das leis básicas da Mecânica e à utilização de técnicas experimentais e computacionais em Mecânica dos Fluidos.
Competências: Capacidade de análise de situações reais de escoamentos de fluidos, dimensionamento de sistemas de escoamentos unidimensionais e incompressíveis.
Bloco Pedagógico II – Introdução à Aerodinâmica
1. Conhecimento do equilíbrio de forças em diversas situações de voo de uma aeronave, do mecanismo físico de produção de sustentação.
2. Capacidade de análise de escoamentos potenciais e incompressíveis.
3. Utilização de conceitos de escoamento potencial incompressível para análise de escoamentos reais.
4. Capacidade de extensão dos conceitos de escoamento potencial incompressível a uma situação 2D.
5. Usar os conceitos de escoamento potencial incompressível para análise e projeto perfis alares.
Conteúdos programáticos Bloco Pedagógico I – Conceitos Básicos da Mecânica dos Fluidos
Introdução e conceitos fundamentais. Estática dos Fluidos. Dinâmica dos Fluidos: análise Integral / volume de controle; análise diferencial / infinitesimal; análise dimensional / experimental. Escoamentos em condutas. Turbomáquinas. Introdução ao Escoamento de Superfície Livre.
Bloco Pedagógico II – Introdução à Aerodinâmica
Equilíbrio de forças em diversas situações de voo de uma aeronave, do mecanismo físico de produção de sustentação. Escoamentos potenciais e incompressíveis. Descrição do campo do escoamento. Conservação de massa; noção de função de corrente. Transporte da quantidade de movimento; equação de Navier-Stokes. Transporte de energia mecânica; equação de Bernoulli; noção de potencial de velocidades. Equação da pressão. Aplicação do método do volume de controlo. Avaliação da resistência de um corpo 2D por exploração de esteira. Método de Jones. Efeito do gradiente de pressão. Separação. Escoamentos tipo vórtice. Significado físico de vorticidade e de circulação. Vórtice livre, forçado e real. Teoremas de conservação de escoamentos tipo vórtice. Teorema de Kelvin. Escoamento potencial incompressível 2D. Potencial e velocidades complexos. Escoamento induzido por singularidades. Sobreposição de singularidades. Força e momento actuantes num corpo de geometria arbitrária.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação A avaliação de conhecimentos baseia-se no exame final (individual).
1) Exame Final (individual)
O exame final (NEF) consta de uma prova escrita (NE). A nota do exame final, NEF, é calculada da seguinte forma:
- se NE = 9,5 valores, então NEF = NE;
- se NE < 9,5 valores, então NEF = NE (“Reprovado”).
- em caso de suspeita de violação das regras de avaliação numa prova escrita, o corpo docente reserva-se o direito de convocar o aluno para uma prova oral, que determinará a nota final.
- a fraude ou tentativa de fraude cometida em sede de avaliação leva à reprovação do estudante na unidade curricular.
A admissão ao exame final depende da obtenção de frequência de acordo com os critérios abaixo indicados.
2) Avaliação Periódica
a) A avaliação periódica (NAP) baseia-se numa frequência (NF). A nota da avaliação periódica, NAP, é calculada da seguinte forma:
NAP = NF
Onde:
b) O resultado da avaliação periódica será:
- Não admitido se a classificação de NAP for inferior a 6 valores:
• Não Admitido Não Frequentou (NANF) se a frequência das aulas for inferior a 70%
• Não Admitido Não Atingiu Mínimo (NANAM) se a frequência das aulas for igual ou superior a 70%
- Frequência não dispensa de exame (FREQ)” se a classificação NAP for igual ou superior a 6 valores e inferior a 9,5 valores
- Frequência dispensa de exame (DFREQ) se a classificação NAP obtida se esta for igual ou superior a 9,5 valores;
- Em caso de suspeita de violação das regras de avaliação numa prova escrita, o corpo docente reserva-se o direito de convocar o aluno para uma prova oral, que determinará a nota final;
- A fraude ou tentativa de fraude cometida em sede de avaliação leva à reprovação do estudante na unidade curricular, sendo atribuída a classificação de Não Admitido.
Bibliografia principal Barata, J.M.M., Mecânica dos Fluidos-Apontamentos, Universidade da Beira Interior.
Barata, J.M.M., Mecânica dos Fluidos-Trabalhos de Laboratório, Universidade da Beira Interior.
Barata, J.M.M., Mecânica dos Fluidos-Problemas, Universidade da Beira Interior.
Batchelor, G.K., An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press.
Brederode, V. de, Fundamentos de Aerodinâmica Incompressível, IDMEC, IST, Lisboa (Caps. 1, 2, 3, 8, 9.1 e 9.2).
Doebelin, E.O., Measurements Systems – Application and Design, McGraw-Hill Book Co.
Plotkin, A., Katz, J., Low-Speed Aerodynamics-From Wing Theory to Panel Methods, McGraw-Hill Book Co.
Stinton, D., The Design of the Aeroplane, Blackwell Science (Caps. 1, 2 e 3).
Streeter, V.L., Wylie, E.B., Fluid Mechanics, McGraw-Hill Book Co.
White, F. M. Fluid Mechanics. McGraw-Hill Book Co.
Língua Português
Data da última atualização: 2021-01-26
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